EP0331812B1 - Vorrichtung zum Einstellen einer Blendenklinge - Google Patents

Vorrichtung zum Einstellen einer Blendenklinge Download PDF

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EP0331812B1
EP0331812B1 EP88121062A EP88121062A EP0331812B1 EP 0331812 B1 EP0331812 B1 EP 0331812B1 EP 88121062 A EP88121062 A EP 88121062A EP 88121062 A EP88121062 A EP 88121062A EP 0331812 B1 EP0331812 B1 EP 0331812B1
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EP
European Patent Office
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slice bar
servomotors
servo
thrust
slice
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EP88121062A
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English (en)
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EP0331812A1 (de
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Rudolf Münch
Peter Dr. Ficklscherer
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Sulzer Escher Wyss GmbH
Original Assignee
Sulzer Escher Wyss GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/028—Details of the nozzle section
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/06—Indicating or regulating the thickness of the layer; Signal devices

Definitions

  • the invention relates to a device for adjusting an orifice blade at the outlet gap of a headbox of a paper machine, with drivable actuating elements which are arranged at suitable intervals parallel to and connected to the orifice blade in order to introduce a force onto the orifice blade at the connection points, the actuating elements being at one rigid, stationary supports are supported spindles and servomotors are provided to drive them.
  • the diaphragm blade which can be moved vertically to the material flow in the outlet gap of the paper machine, is used to adjust the clear width of the outlet gap over its entire width.
  • the setting of the diaphragm blade from an actual position to a desired position takes place with elastic deformation of the diaphragm blade in each case in the area of the connection points between the adjusting elements and the diaphragm blade while introducing the force required for this. This is initiated via the adjusting elements, which are moved in the corresponding direction via a corresponding push path and are stopped and locked after reaching the predetermined end points of the target position.
  • the adjusting elements are moved either individually, in groups or together.
  • actuating elements move together at the same time, they all have approximately the same thrust speed, with the exception of any acceleration or braking.
  • the thrust distances to be covered for setting a target position in particular according to a curve line, are of different lengths, some end points become earlier with the same thrust speed of all the control elements involved achieved than the rest.
  • undesirable bending stresses can then occur in the aperture blade, which can possibly lead to permanent plastic deformation of the aperture blade, although the adjustment of the aperture blade to be carried out from its actual position to its desired position is definitely in the area of it elastic deformability.
  • EP-A 0 232 022 shows a number of motor-driven adjusting spindles acting on the diaphragm blade, a force limiter being intended to prevent damaging forces on the device. The adjustment options are then no longer fully usable.
  • the object of the invention is to design a device for adjusting the diaphragm blade, which device enables an adjusting method in which the unnecessary bending stresses in the diaphragm blade are avoided during the adjusting process.
  • the device to be designed is designed according to the invention in such a way that the desired thrust speed and the desired thrust path to be covered for the actuating element can be set for the actuating element on the actuating motors before the actuating motor starts, and that all actuating motors can be started simultaneously or after Reaching the desired target position of the diaphragm blade can be switched off at the same time.
  • Adjusting spindles and, in an advantageous embodiment, actuating motors, electric stepping motors are used as actuating elements, in which the number of steps and their frequency can be set for the period of a setting process, all actuating motors being able to be moved simultaneously during the period during an actuating process.
  • the device for adjusting an elastic diaphragm blade 1 is arranged at the outlet gap of a headbox of a paper machine.
  • the aperture blade 1 is shown in the drawing with a solid line, the headbox is not shown.
  • drivable adjusting elements 2 are provided, which are arranged at suitable intervals parallel to the diaphragm blade 1 and connected to the latter. A force is thus introduced at the connection points 3 onto the diaphragm blade 1.
  • the adjusting elements 2 are supported on a rigid, fixed support 4.
  • Servomotors 5 are provided for driving the control elements.
  • Start of the servomotor 5 are adjustable. They can be started all at once, all together and at the same time, or can be switched off after reaching the desired position. In this way, the desired push path 6 is covered in time t from each connection point 3.
  • the actuating elements 2 are designed as rotatable adjusting spindles, with electric stepping motors operating in time being used to drive them, in which the number of steps required to cover the desired thrust travel 6 and the frequency of the steps within a desired time period t in of which the thrust distance is to be covered, from which the thrust speed v results, can be set.
  • the servomotors can all be moved together at the same time during an adjustment process and at the same time can be moved over the same period of time.
  • an adjustment process is carried out as follows: For each spindle 2, the thrust distance to be covered by it is from an actual point, which is marked in the drawing with a ring, to a target end point, which is marked with a triangle in the drawing, calculated and on the assigned servomotor entered the number of steps required to cover the calculated thrust 6. The frequency of the steps is then entered in a time period t within which the push path 6 is to be covered. The time period t is the same for all adjusting spindles 2 in the setting process, so that the individual adjusting spindles 2 are moved within a period of time with different pushing speeds when covering the possibly different long pushing paths 6.
  • the ratio of the thrust speeds v is directly proportional to the ratio of the length of the thrust paths 6 1 and 6 2.
  • the adjusting spindles 2 are moved at different thrust speeds, so that they cover different thrust paths in the same time span.
  • the aperture blade 1 is deformed equally and regularly within its elastic deformability, without anywhere excessive bending stresses arise. There are no kinks.
  • the proposed setting process and the device for setting an aperture blade can be controlled and programmed using known electronic means.

Landscapes

  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen einer Blendenklinge am Auslaufspalt eines Stoffauflaufes einer Papiermaschine, mit antreibbaren Stellelementen, die in geeigneten Abständen parallel zur Blendenklinge angeordnet und mit dieser verbunden sind, um an den Verbindungsstellen auf die Blendenklinge eine Kraft einzuleiten, wobei die Stellelemente an einem starren, ortsfesten Träger abgestützte Spindeln sind und zu deren Antrieb Stellmotoren vorgesehen sind.
  • Wie in der Branche bekannt, dient die vertikal zum Stoffstrom in dem Auslaufspalt der Papiermaschine verschiebbare Blendenklinge zum bedartsmäßigen Einstellen der lichten Weite des Auslaufspaltes über seine gesamte Breite. Die Einstellung der Blendenklinge von einer Ist-Position in eine Soll-Position erfolgt unter elastischer Verformung der Blendenklinge jeweils im Bereich der Verbindungsstellen zwischen den Stellelementen und der Blendenklinge unter Einleitung der dazu jeweils notwendigen Kraft. Diese wird über die Stellelemente eingeleitet, die dazu in der entsprechenden Richtung über einen entsprechenden Schubweg bewegt werden und nach Erreichen der vorbestimmten Endpunkte der Soll-Position angehalten und arretiert werden.
  • Nach dem bisherigen Einstellverfahren mit den bisherigen Vorrichtungen werden die Stellelemente entweder einzeln, in Gruppen oder gemeinsam bewegt. Bei einer gemeinsamen, gleichzeitigen Bewegung mehrerer Stellelemente haben alle etwa die gleiche Schubgeschwindigkeit, mit Ausnahme von eventuellen Beschleunigungs- oder Bremsvorgängen. Da die zurückzulegenden Schubwege zur Einstellung einer Soll-Position, insbesondere gemäß einer Kurvenlinie, verschieden lang sind, werden einige Endpunkte bei gleicher Schubgeschwindigkeit aller beteiligten Stellelemente früher erreicht als die übrigen. Im Bereich des jeweils bereits erreichten Endpunkts kann es dann zu unerwünschten Biegespannungen in der Blendenklinge kommen, die gegebenenfalls zu einer bleibenden plastischen Verformung der Blendenklinge führen können, obwohl das auszuführende Einstellen der Blendenklinge von ihrer Ist-Position zu ihrer Soll-Position durchaus im Bereich ihrer elastischen Verformbarkeit läge.
  • So zeigt zwar die EP-A 0 232 022 eine Anzahl von auf die Blendenklinge wirkenden motorisch angetriebenen Stellspindeln, wobei ein Kraftbegrenzer schädliche Kräfte auf die Vorrichtung verhindern soll. Die Möglichkeiten zur Verstellung sind dann aber nicht mehr voll nutzbar.
  • Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Einstellen der Blendenklinge zu gestalten, welche Vorrichtung ein Stellverfahren ermöglicht, bei dem die unnötigen Biegespannungen in der Blendenklinge während des Stellvorganges vermieden werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird die zu gestaltende Vorrichtung erfindungsgemäß so ausgeführt, daß bei den Stellmotoren an jedem einzelnen die gewünschte Schubgeschwindigkeit und der jeweils gewünschte zurückzulegende Schubweg für das Stellelement vor dem Start des Stellmotors einstellbar sind, und daß alle Stellmotoren gleichzeitig startbar, bzw. nach Erreichen der erwünschten Soll-Position der Blendenklinge gleichzeitig abschaltbar sind.
  • Damit läßt sich die Steuerung der Stellmotoren so programmieren, daß die Stellelemente alle gleichzeitig und innerhalb einer Zeitspanne die gegebenenfalls verschieden langen Schubwege zu den Endpunkten mit den jeweils zu der Länge der Schubwege direkt proportional eingestellten Schubgeschwindigkeiten zurücklegen, wobei die Blendenklinge auf ihrer ganzen Breite gleichmäßig und regelmäßig lediglich innerhalb des Bereiches ihrer elastischen Verformbarkeit gebogen wird, so daß keine unnötigen Biegespannungen dabei entstehen.
  • Als Stellelemente werden Stellspindeln und in einer vorteilhaften Ausführungsform als Stellmotoren elektrische Schrittmotoren verwendet, bei denen die Anzahl der Schritte und deren Frequenz für die Zeitspanne eines Einsteilvorganges einstellbar sind, wobei alle Stellmotoren bei einem Stell-Vorgang gleichzeitig während der Zeitspanne fahrbar sind.
  • Im weiteren werden der Erfindungsgegenstand und die mit ihm erzielbaren Vorteile näher beschrieben und erklärt. Die Beschreibung bezieht sich auf eine Zeichnung, in welcher zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit eingezeichneter Ist- und Soll-Position der Blendenklinge,
    Fig. 2
    ein Diagramm des Einstellvorgangs nach dem bisherigen Verfahren,
    Fig. 3
    ein Diagramm des Einstellvorgangs nach dem neuen Verfahren und
    Fig. 4
    ein Diagramm der Bewegungen zweier Stellelemente während einer Zeitspanne.
  • Die Vorrichtung zum Einstellen einer elastischen Blendenklinge 1 ist am Auslaufspalt eines Stoffauflaufes einer Papiermaschine angeordnet. Die Blendenklinge 1 ist in der Zeichnung jeweils mit einer durchgezogenen Linie dargestellt, der Stoffauflauf ist nicht gezeichnet. Zum Verschieben der Blendenklinge 1 sind antreibbare Stellelemente 2 vorgesehen, die in geeigneten Abständen parallel zur Blendenklinge 1 angeordnet und mit dieser verbunden sind. Damit wird an den Verbindungsstellen 3 auf die Blendenklinge 1 eine Kraft eingeleitet. Die Stellelemente 2 sind an einem starren, ortsfesten Träger 4 abgestützt. Zum Antrieb der Stellelemente sind Stellmotoren 5 vorgesehen. Sie sind so einstell- bzw. regulierbar, daß bei jedem der Stellmotoren 5 für den jeweils vorzunehmenden Einstellvorgang die zum Zurücklegen des Schubwegs gewünschte Schubgeschwindigkeit v für die Dauer des Einstellvorganges, der Zeitspanne t, vor dem Start des Stellmotors 5 einstellbar sind. Sie sind auf einmal, alle zusammen und gleichzeitig startbar, bzw. nach Erreichen der jeweils gewünschten Soll-Position abschaltbar. Auf diese Weise wird von jeder Verbindungsstelle 3 der gewünschte Schubweg 6 in der Zeitspanne t zurückgelegt.
  • Die Stellelemente sind 2 als drehbare Stellspindeln ausgebildet, wobei zu deren Antrieb im Takt arbeitende elektrische Schrittmotoren verwendet werden, bei denen die Anzahl der Schritte, die zum Zurücklegen des gewünschten Schubweges 6 notwendig sind, und die Frequenz der Schritte innerhalb einer gewünschten Zeitspanne t, in der der Schubweg zurückzulegen ist, woraus sich die Schubgeschwindigkeit v ergibt, einstellbar sind. Die Stellmotoren sind jeweils bei einem Einstellvorgang alle auf einmal zusammen und gleichzeitig über eine für alle gleiche Zeitspanne fahrbar.
  • Mit dieser Vorrichtung wird ein Einstellvorgang wie folgt vollzogen:
    Es wird für jede Spindel 2 der von ihr zurückzulegende Schubweg von einem Ist-Punkt, dieser ist in der Zeichnung jeweils mit einem Ring markiert, zu einem Soll-Endpunkt, dieser ist jeweils mit einem Dreieck in der Zeichnung markiert, errechnet und am zugeordneten Stellmotor die Anzahl der Schritte eingegeben, die zum Zurücklegen des errechneten Schubwegs 6 notwendig sind. Dann wird die Frequenz der Schritte in einer Zeitspanne t eingegeben, innerhalb welcher der Schubweg 6 zurückzulegen ist. Die Zeitspanne t ist für alle Stellspindeln 2 bei dem Einstellvorgang die gleiche, so daß die einzelnen Stellspindeln 2 beim Zurücklegen der gegebenenfalls verschieden langen Schubwege 6 innerhalb einer Zeitspanne mit verschiedener Schubgeschwindigkeit bewegt werden. Das heißt: Diejenigen, die einen kürzeren Schubweg 6 durchfahren sollen, werden langsamer bewegt, und diejenigen, die einen längeren Schubweg 6 durchfahren sollen, werden schneller bewegt. Nach einem gleichzeitigen Start der Stellmotoren 5 erreichen damit alle Stellspindeln 2 innerhalb derselben Zeitspanne t zum gleichen Moment die von ihnen zu erreichenden Soll-Endpunkte. Dieser Vorgang ist in dem Diagramm in Fig. 4 am Beispiel von zwei Stellspindeln 2¹ und 2² besonders deutlich dargestellt: Für die Stellspindel 2¹ ist ein Schubweg 6¹ und für die Stellspindel 2² ein Schubweg 6² errechnet. Den zugeordneten Stellmotoren werden die Schrittanzahl und die Schrittfrequenz eingegeben. Dadurch soll die Spindel 2² schneller bewegt werden als die Spindel 2¹. Das Verhältnis der Schubgeschwindigkeiten v ist direkt proportional zu dem Verhältnis der Länge der Schubwege 6¹ und 6². Nach gemeinsamem gleichzeitigen Start der Stellmotoren folgt gegebenenfalls eine Beschleunigungsphase, bis die eingestellten Schubgeschwindigkeiten v erreicht werden: Innerhalb einer Zeitspanne t werden die Soll-Endpunkte erreicht. Nach gemeinsamem Abschalten der Stellmotoren folgt gegebenenfalls eine Bremsphase bis zum Stillstand der Stellmotoren, bzw. der Stellspindeln 2¹ und 2².
  • Der Vorteil dieses Einstellvorganges ergibt sich aus einem Vergleich mit dem bisherigen Vorgang. In Fig. 2 ist der bisherige Einstellvorgang und in Fig. 3 der oben beschriebene Einstellvorgang schematisch dargestellt. Die Darstellungen zeigen jeweils die Situation, in der der Einstellvorgang noch nicht beendet ist. Da nach dem bisherigen Verfahren alle Stellspindeln 2 mit der gleichen Schubgeschwindigkeit bewegt werden, legen sie in derselben Zeitspanne einen gleich langen Schubweg zurück. Da die Soll-Position an einigen Stellen früher erreicht wird als an anderen, entstehen an gewissen momentan erreichten Punkten Knickstellen, diese sind mit Pfeilen in der Zeichnung markiert, an denen unerwünschte Biegespannungen in der Blendenklinge 1 auftreten. Diese können oberhalb der elastischen Verformbarkeit der Blendenklinge 1 liegen und zu einer schädlichen plastischen Verformung der Blendenklinge 1 führen.
  • Im Gegensatz dazu werden gemäß des vorgeschlagenen Einstellvorganges die Stellspindeln 2 mit unterschiedlicher Schubgeschwindigkeit bewegt, so daß sie unterschiedliche Schubwege in derselben Zeitspanne zurücklegen. Dabei wird die Blendenklinge 1 gleich- und regelmäßig innerhalb ihrer elastischen Verformbarkeit verformt, ohne daß irgendwo übermäßige Biegespannungen entstehen. Es entstehen keine Knickstellen.
  • Es sind auch Ausführungen denkbar, bei denen die die Stellelemente 2 antreibenden Stellmotoren 5 hydraulische oder pneumatische Zylinder/Kolben-Systeme darstellen oder auf der Wirkung von piezo-elektrischen Kräften beruhen.
  • Wie für den Fachmann verständlich, ist der vorgeschlagene Einstellvorgang und die Vorrichtung zum Einstellen einer Blendenklinge mit bekannten elektronischen Mitteln steuerbar und programmierbar.

Claims (2)

  1. Vorrichtung zum Einstellen einer Blendenklinge (1) am Auslaufspalt eines Stoffauflaufes einer Papiermaschine mit antreibbaren Stellelementen (2), die in geeigneten Abständen parallel zur Blendenklinge (1) angeordnet und mit dieser verbunden sind, um an den Verbindungsstellen (3) auf die Blendenklinge (1) eine Kraft einzuleiten, wobei die Stellelemente (2) an einem starren, ortsfesten Träger (4) abgestützte Spindeln (2) sind und zu deren Antrieb Stellmotoren (5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Stellmotoren (5) an jedem einzelnen die jeweils gewünschte Schubgeschwindigkeit (v) und der jeweils gewünschte Schubweg (6) für das Stellelement (2) vor dem Start des Stellmotors (5) einstellbar sind, und daß alle Stellmotoren (5) gleichzeitig startbar, bzw. nach Erreichen der gewünschten Soll-Position der Blendenklinge gleichzeitig abschaltbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren (5) elektrische Schrittmotoren sind, bei denen die Anzahl der Schritte und deren-Frequenz für die Zeitspanne eines Einstellvorganges einstellbar sind, wobei alle Stellmotoren (5) bei einem Einstellvorgang gemeinsam und gleichzeitig während der Zeitspanne fahrbar sind.
EP88121062A 1988-03-11 1988-12-16 Vorrichtung zum Einstellen einer Blendenklinge Expired - Lifetime EP0331812B1 (de)

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EP0331812A1 EP0331812A1 (de) 1989-09-13
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FI88183C (fi) 1993-04-13
ATE77857T1 (de) 1992-07-15
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